自動化技術在機械制造中應用

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摘要：機械制造中需要引入自動化技術，提高機械制造的效率和效果，完成傳統(tǒng)機械企業(yè)轉型改革。探討了自動化技術在機械制造中的應用及其發(fā)展，以期促進自動化技術在機械制造領域的應用。

關鍵詞：機械制造；自動化技術；智能化

目前，中國自動化技術更新速度快、技術手段日趨成熟，取得了不俗的發(fā)展成就。借助自動化技術力量能實現(xiàn)機械制造工程的精細化、復雜化和流程化，帶動機械制造行業(yè)的轉型調整，提升國內經濟增量和經濟質量。鑒于此，本文具體探討自動化技術對機械制造行業(yè)的貢獻度和參與度，從而引起機械制造行業(yè)實踐者的重視，加快自動化技術的應用與普及，實現(xiàn)機械制造行業(yè)的智能化與集成化發(fā)展。

1自動化技術與機械制造自動化

隨著計算機與電子產品的廣泛應用，越來越多的人開始關注并認識自動化技術。傳統(tǒng)的自動化技術主要是采用機械代替人工進行操作，不需要過多的人力就能處理完成相關事項。如今對自動化技術的認識側重于以下三方面：a)自動化技術代替煩瑣體力活動與腦力活動。有機結合人工作業(yè)和機械運轉，通過二者的協(xié)同配合使得機械制造系統(tǒng)運行更加順暢，這在一定程度上降低了人力成本和風險成本。b)自動化技術的引入能提升機械設備的綜合性能和自動化功能，整個機械制造過程流程化、智能化與規(guī)范化運轉。c)機械制造自動化的具體運行涉及全階段，要充分在生產、制造、審查等環(huán)節(jié)運用自動化技術，使產品連續(xù)高效生產、產品質量有所保證[1]。機械制造自動化發(fā)展前期利用機械及電氣部件輔助完成產品生產。20世紀60年代后期計算機控制技術的出現(xiàn)，使得信息化管理和計算機集成制造系統(tǒng)的構建成為現(xiàn)實，其具有效率效益高、生產運速快，資源成本低、設備消耗小等特點，因而得到制造業(yè)的青睞。

2自動化技術在機械制造中的應用現(xiàn)狀

2.1自動化技術發(fā)展程度不高

目前中國在自動化技術應用領域、關鍵技術的掌握、技術結構模式等方面還存在一定的缺陷，難以真正實現(xiàn)機械制造業(yè)的全方位全領域智能化，尤其是無法有效突破現(xiàn)場作業(yè)的外部干擾因素和隨機因素。

2.2自動化技術使用領域較窄

近年來，計算機數控領域發(fā)展迅速，這主要得益于自動化技術的廣泛應用。而機械制造領域自動化技術的使用還未得到一定程度的普及，導致機械制造自動化效果不顯著。這主要歸因于兩方面：a)作為傳統(tǒng)的工業(yè)領域，機械制造生產流程與工藝都已定型，很難實現(xiàn)轉變，影響產品性能和質量的提升；b)機械制造內部管理體制較為落后，無法有效整合多方資源進行協(xié)同生產，導致資金、人員精力投入大但效果一般，制約著機械制造業(yè)的健康發(fā)展。2.3缺乏技能型高素質人才技能型高素質人才是每個行業(yè)持續(xù)發(fā)展的動力。目前，中國機械制造領域技能型高素質人才缺乏，嚴重制約其轉型進步。這與中國傳統(tǒng)的應試教育有關，學生更多的是進行機械理論知識的學習，不太強調實踐技能、實操項目部分。現(xiàn)階段，應扭轉這種局面，積極推進機械理論知識與實踐技能的融合，培養(yǎng)高端機械智庫人才，加快機械制造業(yè)的自動化技術發(fā)展速度[2]。

3自動化技術在機械制造中的具體應用

新時期，機械制造行業(yè)將發(fā)展瞄準自動化技術的應用方面，希望借助自動化技術成本低、見效快、潛力大等優(yōu)勢力量，實現(xiàn)生產環(huán)節(jié)突破和企業(yè)轉型調整。國外代表性的自動化技術應用案例可追溯到20世紀麻省理工大學提出的LP精細生產模式，完美地達到了低投入高收益的生產目標。結合國內現(xiàn)有情況來講，大多數機械生產設備為通用型，需結合實際生產需求對設備進行改進調整，重新規(guī)劃生產布局，借助CAD（計算機輔助設計技術），加強關鍵環(huán)節(jié)的自動化控制設備添置，整合機械制造自動化系統(tǒng)功能，充分發(fā)揮技術優(yōu)勢。如今，大多數企業(yè)已安裝自動化控制設備，逐漸實現(xiàn)機械制造的自動化、智能化發(fā)展。在具體的生產過程中遵循由簡單到復雜、循序漸進的技術應用原則，突出構建具有現(xiàn)代化特色的機械制造自動化生產。并通過單機自動化生產設施和綜合自動化設備對生產線進行控制，提高生產速度的同時也能保證生產品質和管理效能。另外需要補充的是，自動化技術在機械制造各領域的應用程度有所差異，最典型的是在汽車制造行業(yè)中PLC（數字運算操作的電子系統(tǒng)）自動化技術使用率高達90%以上，在汽車的調速和軟啟動全過程都需要借助PLC技術，機械制造業(yè)自動化應用程度與其相比還存在較大的差距，許多企業(yè)受資金、規(guī)模、技術等限制，并不追求高度自動化技術的發(fā)展，制造過程具有傳統(tǒng)化、低成本的特點。針對此類現(xiàn)象問題，企業(yè)應積極尋求技術進步，擺脫陳舊的發(fā)展模式，引入機器人技術、IT（信息技術）[3]等，將其融入于產品裝配防錯、運輸銷售及設備故障管理等環(huán)節(jié)，打造柔性制造生產線。通過不斷積累自動化技術的應用經驗及對生產設備的改進運行，來實現(xiàn)自動化生產的最終目的———實現(xiàn)高度自動化的CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）生產，如圖1所示。

4自動化技術在機械制造中的應用發(fā)展趨勢

近年來，中國機械制造自動化技術的應用不斷成熟，經驗更加豐富，逐漸體現(xiàn)出高度集成化、虛擬化及智能化的發(fā)展趨勢。

4.1高度集成化

高度集成化是未來機械制造自動化技術發(fā)展的重要特征。借助計算機構建高度集成化發(fā)展模式，促進機械制造企業(yè)的改革是關鍵任務。高度集成化的機械制造自動化技術可有效整合資源配置，多方協(xié)同完成自動化的制造、管理、品質監(jiān)控等模塊[4]。

4.2智能化

隨著計算機技術的應用普及，機械制造領域的智能化和一體化特征開始顯現(xiàn)。借助智能化的邏輯推理、分析判斷等可完成人機互動，也能更好地提高機械自動化系統(tǒng)的實用性和協(xié)調性

4.3虛擬化

虛擬化主要是指結合控制理論及計算機技術等更多非常現(xiàn)代化的高端技術，使機械產品在設計和生產的過程中能實現(xiàn)完全模擬，在進行實際生產時，通過完全模擬產品提高生產的效率和品質。例如：結合計算機仿真技術及信息控制技術，在進行機械制造時完全模擬實際操作過程，進而有效發(fā)現(xiàn)生產中隱藏的問題，再通過有效措施進行針對性解決，使機械制造產品品質更好、生產效率更高。通過虛擬化能大大節(jié)約成本費用，縮短產品生產周期，促使市場競爭力不斷上升。

5結語

自動化技術的應用能推進相關行業(yè)朝著機電一體化、控制智能化、生產精益化及功能多元化的方向發(fā)展，但每個行業(yè)對自動化技術的應用需求不同。為此，機械制造行業(yè)應充分認識自身的產品特性，設計相適應的自動化設備，將自動化技術應用于生產各環(huán)節(jié)，完善行業(yè)結構，構建自動化運行系統(tǒng)，提高企業(yè)生產效率和效益。

參考文獻：

［1］郭瑩瑩.機械自動化技術及其在機械制造中的應用探討［J］.內燃機與配件，2020(19)：98-99.

［2］馬浩其.機械設備自動化技術在企業(yè)中的應用［J］.產業(yè)創(chuàng)新研究，2020(18)：124-125.

［3］嚴誠.自動化技術在機械制造中的應用問題探究［J］.中國金屬通報，2020(6)：210-211.

［4］閆鑫.機械自動化技術及其在機械制造中的應用［J］.湖北農機化，2020(8)：53-54.

［5］姜雪.機械自動化技術及其在機械制造中的應用分析［J］.內燃機與配件，2021(15)：200-201.

作者:石銘浩 單位:華陽新材料科技集團有限公司二礦